1. 配列とアドレス
2. 関数に配列を引き渡す
3. リトルエンディアンとビッグエンディアン

配列とアドレス

配列とアドレス

アドレス演算

	int a[3] = {1,2,3};
	int *p;
	p = a;  // p=&a[0];と同じ
	printf("a[0]の先頭アドレス %p\n", p);
	printf("a[1]の先頭アドレス %p\n", p+1);
	printf("a[2]の先頭アドレス %p\n", p+2);

プログラミング実験

1. [実験1] 配列のメモリアドレスを取得する
　はじめに次のプログラムを読んで配列aがメモリにどのように配置されるのか、メモリ配置図を描いて確認してみましょう。次に、実際にプログラムを実行した結果を確認して、メモリ配置図に各要素の先頭アドレスを記入してみましょう。もし、実行前のイメージと違っていた場合にはその理由を調べて配列のメモリ配置について納得しなさい。

arrayaddress1.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int a[5] = {90,78,66,85,95};
	int i;

	for(i=0; i<5; i++)
		printf("a[%d] = %d (%p)\n", i,a[i],&a[i]);

	return 0;
}


　次に、以下のプログラムのchar型の配列がメモリにどのように配置されるか調べてメモリ配置図を描いてみましょう。int型の配列の場合との違いを確認しましょう。
arrayaddress2.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	char c[6] = "Hello";	//もしくはc[6]={'H','e','l','l','o','\0'}
	int i;

	for(i=0; i<6; i++)
		printf("c[%d] = %c (%p)\n", i,c[i],&c[i]);

	return 0;
}



2. [実験2] 配列名とアドレス演算
　次のプログラムを実行して配列名が配列の開始アドレスを示すポインタであることを確認しなさい。また、そのポインタに対してアドレス演算（＋１）することで、次の要素の先頭アドレスが得られることを確認しなさい。

arrayname1.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int a[5] = {90,78,66,85,95};
	int i;

	printf("配列名a -> (%p)\n",a);		//配列の開始アドレス
	for(i=0; i<5; i++)
		printf("*(a+%d) = %d (%p)\n", i,*(a+i),a+i);		// 間接参照 アドレス演算

	return 0;
}

次のchar型の配列についても同様に配列名が配列の開始アドレスであることを確認しなさい。
arrayname2.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	char c[] = "Hello";	//{'H','e','l','l','o','\0'}でもOK
	int i;

	printf("配列名c -> (%p)\n",c);	//配列の開始アドレス
	for(i=0; i<6; i++)
		printf("c[%d] = %c (%p)\n", i,*(c+i), c+i);

	return 0;
}




3. [実験3] ポインタ変数を使って配列を表示する
　ポインタ変数を使って配列の各要素を表示するプログラムです。ポインタ演算によって配列の要素を連続的に参照できる仕組みについて確認し、ポインタが配列を指し示している仕組みを先のメモリ配置図に追加しなさい。
array_pointer.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int a[5] = {90,78,66,85,95};
	int *p;
	int i;

	p = a; // p = &a[0];でもOK

	printf("a -> (%p)  p -> (%p)\n",a,p);	//配列の開始アドレス
	for(i=0; i<5; i++)
		printf("*(p+%d) = %d (%p)\n", i,*(p+i),p+i);

	return 0;
}

　変数aに代入された値と、ポインタpが指し示している値*pは同じ値になります。そのため、*pを変数aの「別名」もしくは「エイリアス」とも言います。
　次に、先のchar型の配列についてもポインタとアドレス演算によって各要素を指し示すことができることを確認するためにプログラムを作成し、コンパイル、実行しなさい。その結果についてもメモリ配置図に追加しなさい。


4. [実験4] ポインタの演算
次のプログラムの実行結果を演算子の優先順位に注意して予測し、その後、実際に入力、コンパイル、実行してその結果と比較しなさい。予測と結果が違っていた場合は予測の何が間違っていたのか調べなさい。ただし、予測時のアドレスは実行時の値と違って良いが、その差分を考慮することで一致しているかを確認すること。
point_to_array.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int a[5] = {90,78,66,85,95};
	int *p;
	int i;

	p = a; // p = &a[0];でもOK

	printf("p -> (%p)\n",p);	//配列の開始アドレス
	printf("++*p = %d \n", ++*p);
	printf("*p++ = %d \n", *p++);
	printf("*++p = %d \n", *++p);

	printf("p -> (%p)\n",p);

	return 0;
}

※演算子の優先順位はこちらで確認しましょう。

関数に配列を引き渡す

配列を渡す

void func(int a[])
{
	・・・
	a[i]	//i番目の要素の参照
	・・・
}

void func(int a[10])
{
	・・・
	a[i]	//i番目の要素の参照
	・・・
}

void func(int *a)
{
	・・・
	*(a+i)   //i番目の要素の参照a[i]でも可
	・・・
}

#include <stdio.h>

int sumof_a(int a[], int size);
int sumof_b(int *a, int size);

int main(void)
{
	int score[5]={82,98,77,85,68};
	int i;

	printf("合計i: %d\n", sumof_a(score,5));
	printf("合計i: %d\n", sumof_a(score,5));

	return 0;
}

int sumof_a(int a[], int size)
{
	int i, sum=0;
	
	for(i=0; i<size; i++) sum += a[i];
	
	return sum;
}
int sumof_b(int *a, int size)
{
	int i, sum=0;
	
	for(i=0; i<size; i++) sum += *(a+i);
	
	return sum;
}

配列を共有する

#include <stdio.h>

/* 配列のn番目の要素を値valueにする */
void setValue(int *a, int n, int value)
{
	*(a+n) = value;
}

/* 配列の表示 */
void printArray(int *a , int n)
{
	int i;

	for(i=0; i<n; i++)
		printf("%3d", a[i]);
	printf("\n");
}

int main(void)
{
	int a[5] = {0};

	setValue(a, 2, 7);	//2番目の要素を7に
	printArray(a,5);

	return 0;
}

[補]リトルエンディアンとビッグエンディアン

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int a = 0x12345678;		//４バイト
	char *p;		//１バイト

	p = (char *)&a;	//キャスト

	printf("%x (%p)\n", *p,p);
	printf("%x (%p)\n", *(p+1),p+1);
	printf("%x (%p)\n", *(p+2),p+2);
	printf("%x (%p)\n", *(p+3),p+3);

	return 0;
}

本日の提出課題

#include <stdio.h>
#define N 7 

/* 配列aの要素の合計を求める */
int sum(int *a, int n)
{
	// ここを埋めて完成させる
}

/* 配列の要素を表示する */
void printArray(int *a, int n)
{
	// ここを埋めて完成させる
}

/* 昇順に並べ替える*/
void sort(int *a, int n)
{
	int i,j,tmp;
	
	for(i=1; i<n; i++){
		for(j=0; j<n-i; j++){
			if([空欄ア]){		// 隣の要素同士を比較し前の方が大きければ
				[空欄イ]	// 複数行空欄、要素を交換するコードをここに記述
			}
		}
	}
}

int main(void)
{
	int i;
	int score[N];

	for(i=0; i<N; i++)
		scanf("%d", &score[i]);

	printArray(score, N);
	printf("合計： %d\n",sum(score, N));

	sort(score,N);
	printArray(score,N);

	return 0;
}	

• [提出方法]
• 電子メールの添付ファイルとして提出してください。宛先は指定のアドレスです。
• 表題は、課題３とします。
• メール本文には、複数の関数で配列scoreを共有できる仕組みについて述べること。
• 添付ファイルは下記の２点です。
1) ソースコード・ファイル kadai3-3.c
2) 実行結果画面(ウインドウのみ)のハードコピーの画像ファイル kadai3-3.jpg


• [実行結果画面のハードコピーの取り方]
1. [メニュー]→[アクセサリ]→Snipping Toolを起動する。ただし、Snipping Toolのウインドウが実行画面に重ならないように、必要に応じてウインドウを移動すること。
2. タイトルバーを含めた実行結果画面をマウスドラッグして選択して、キャプチャする。
3. メニューから「ファイル」→「名前をつけて保存」を選択する。ファイルの種類にはJPG形式を選択して、保存先フォルダを選び、ファイル名を付けて「保存」する。
※Windows10(creators update以降)では、Windows+Shift+S　キーを押して、キャプチャしたい矩形領域をドラッグして、クリップボードにコピーします。アプリ「切り取り＆スケッチ」が起動したら、画像をJPG形式で保存します。


• [評価について]
プログラムの内容の評価とは別に以下の要件を満たすことを評価の前提とする。
1. ソースコードがC言語で記述されていること。
2. 提出されたソースコードファイルをコンパイルし、ワーニングやエラーが出力されないこと。scanfをscanf_sとすべきワーニングについては除外する。
3. 提出されたソースコードファイルから生成される実行形式ファイルを実行した結果、所定の出力結果が得られること。
4. 提出されたソースコードは、インデントや適当な改行が施された見やすい状態であること。
5. 変数の利用目的、処理や判定の意味など必要と思われる解説を簡潔にコメント文として付けること。
6. 提出された実行結果の画面コピーは、コマンドプロンプトのウインドウのみとすること。


• [提出期限]
2019年 １０月 9日（水）午後３時まで